제네릭

작성일 June 21, 2021

제네릭이란?

클래스나 메소드에서 사용할 내부 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법

제네릭 클래스

클래스 선언에 타입 매개변수가 쓰이면, 이를 제네릭 클래스라 한다.

class FruitBox<T> {
    List<T> fruits = new ArrayList<>();

        public void add(T fruit) {
            fruits.add(fruit);
        }
}

클래스 옆에 꺽쇠괄호와 타임 매개변수를 적어주면 된다.(여기서 T가 타입 매개변수이다.)

제네릭의 사용이유

1.타입 안정성

클래스

class Apple {}
class Banana {}
class FruitBox {
    private Object fruit;
    public FruitBox (Object fruit) {
        this.fruit = fruit;
    }

    pbulic Object getFruit() {
        return fruit;
    }
}

정상코드

public static void main(String[] args) {
    FruitBox appleBox = new FruitBox(new Apple());
    FruitBox bananaBox = new FruitBox(new Banana());
    Apple apple = (Apple) appleBox.getFruit();
    Banana banana = (Banana) bananaBox.getFruit();
}

에러코드

public static void main(String[] args) {
    FruitBox appleBox = new FruitBox(new Apple());
    FruitBox bananaBox = new FruitBox(new Banana());
    Apple apple = (Apple) appleBox.getFruit();
    Banana banana = (Banana) appleBox.getFruit();
}

실행하기 전엔 모른다.
즉 제네릭을 사용하지 않았을 때엔 appleBox에서 가져온 과일을 바나나에 대입해버렸는지, 아니였는지 모른다.
위를 제네릭 클래스로 작성했을 시,

제네릭클래스

class Apple {}
class Banana {}
class FruitBox<T> {
    private T fruit;
    public FruitBox (T fruit) {
        this.fruit = fruit;
    }

    pbulic T getFruit() {
        return fruit;
    }
}

제네릭을 사용하고 아까와 같은 에러코드

public static void main(String[] args) {
    FruitBox appleBox = new FruitBox(new Apple());
    FruitBox bananaBox = new FruitBox(new Banana());
    Apple apple = (Apple) appleBox.getFruit();
    Banana banana = (Banana) appleBox.getFruit();
}

이런 코드 작성 실수를 하면, 바로 IntelliJ가 인식을 하여서 컴파일 에러를 발생시켜 준다,

2.캐스팅 삭제

비제네릭 클래스

public static void main(Stirng[] aggs) {
    Fruit appleBox = new FruitBox(new Apple());
    Fruit bananaBox = new FruitBox(new Banana());
    Apple apple = (Apple) appleBox.getFruit();
    Banana banana = (Banana) bananaBox.getFruit();

}

제네릭 클래스 public static void main(String[] args) { FruitBox appleBox = new FruitBox<>(new Apple()); FruitBox bananaBox = new FruitBox<>(new Banana()); Apple apple = appleBox.getFruit; Banana banana = bananaBox.getFruit; } 캐스팅이 사라진다. 오브젝트 클래스는 사용하는 타입에 맞게 캐스팅을 해줘야만 하지만, 제네릭은 컴파일 타임에 미리 타입이 지정되므로 형변환을 하지 않아도 된다.

제네릭을 사용하는 이유

컴파일 타임에 자료형의 오류에 대한 검증을 수행하여 런타임에 자료형에 안전한 코드를 실행한다.
반환값에 대한 타입 변환 및 타임 검사에 들어가는 노력을 줄일수 있고, 형변환이 없어지므로 가독성이 좋아진다.

제네릭 메소드의 형태

<> 안의 타입으로 매개변수의 데이터 타입을 지정
타입 파라미터의 범위는 메소드 블록 이내로 한정

public <T> void add(T t) {
    // ...
}

제네릭 메소드는 제네릭 클래스가 아니더라도 정의할 수 있다

class Name {
    public <T> void printClassname(T t) {
        System.out.println(t.getClass().getName());
    }
}

public static void main(Stirng[] args) {
    Name name= new Name();
    name.printClassName(1);
    name.printClassName(3.14);
}

실행 결과값

java.lang.Integer
java.lang.Double

타입 매개변수의 제한

상한 경계

T extends Fruit

타입 매개변수의 클래스는 Fruit 클래스이거나 Fruit의 하위 클래스이어야 한다.

class FruitBox<T extends Fruit> {
    private List<Fruit> fruits = new ArrayList<>();

    pbulic void add(T fruit) {
        fruits.add(fruit);
    }
}

하한 경계

T super Fruit

타입 매개변수의 클래스는 Fruit 클래스이거나 Fruit의 상위 클래스이어야 한다.

비경계 와일드카드

?의 형태로 사용, 예를 들어, List<?>
모든 타입이 인자가 될 수 있다.

public static void printList(List<?> list) {
    for (Object elem : list) {
        System.out.println(elem + " ");
    }

    System.out.println();
}

List <String> strings =new ArrayList<>();
printList(strings);

비경계 와일드 카드의 특징

List<?>에서 Get한 원소는 Object 타입이다

1.비경계 와일드카드의 원소는 어떤 타입도 될 수 있다.

어떤 타입이 와도 읽을 수 있도록, 모든 타입의 공통 조상인 Object로 받는다

2.List<?>에는 null만 삽입할 수 있다.

비경계 와일드카드의 원소가 어떤 타입인지 알 수 없다. 그러므로 타입 안정성을 지키기 위해 null만 삽입할 수 있다.

상한 경계 와일드카드

? extends T의 형태로 사용. 예를 들어, List<? extends T>
T 혹은 T의 하위 클래스만 인자로 올 수 있다.

상한 경계 와일드카드의 특징

상한 경계 와일드카드의 원소는 T 혹은 T의 하위 클래스이다.
원소들의 최고 공통 조상인 T로 읽으면, 어떤 타입이 오든 T로 읽을 수 있다.
List<? extends T>에는 null만 삽입할 수 있다.

하한 경계 와일드카드의 특징

? super T의 형태로 사용. 예를 들어, List<? super T>
T 혹은 T의 상위 클래스만 인자로 올 수 있다.
T 하한 경계 와일드카드의 원소는 T의 상위클래스 중 어떤 타입도 될 수 있다. 어떤 타입이 와도 읽을 수 있도록,
T들의 공통 조상인 Object를 받는다.

참고자료

https://www.youtube.com/watch?v=Vv0PGUxOzq0

푸른쿠우